大出血仍然是世界各地失血性休克和院前创伤死亡的主要原因,严重的创伤极易受到外部病原体的影响,引起感染性并发症的发生,进一步影响伤口愈合过程。因此,开发多功能和高性能止血材料治疗伤口出血和感染迫在眉睫。水凝胶作为创面敷料具有明显的优势,其生物相容性好、柔软灵活、可生物降解,然而其止血性能和抗菌能力需要进一步提高。
近日,暨南大学刘明贤课题组根据伤口修复的要求,开发了一种以甲壳素水凝胶(chitin)为基体,以埃洛石纳米管(HNTs)为增强材料和功能载体,管内负载了金纳米颗粒(Au NPs),获得了一种光热抗菌功能水凝胶,材料同时具备优良的止血性能。该研究成果以“Gold@Halloysite Nanotubes-Chitin Composite Hydrogel with Antibacterial and Hemostatic Activity for Wound Healing”为题发表于Bioactive Materials(影响因子14.593,一区TOP)杂志上。论文第一作者是暨南大学化学与材料学院2020级硕士生赵普祥,唯一通讯作者是刘明贤教授。
图1 Au@HNTs-chitin水凝胶的制备过程和应用示意图。
图2 (A)HNTs和(B)(C)Au@HNTs的TEM图片;(D)Au@HNTs的Al、Si、Au元素分析图;(E)FTIR;(F)XRD;(G)紫外分析;(H)(I)XPS;(J)Zeta电位图
图3 (A)水凝胶制备过程的照片;水凝胶的(B)FTIR(C)XRD(D)旋转流变(E)应力-应变曲线数据图;(F)水凝胶在不同倍率下的SEM图片。
图4 (A)水凝胶在不同条件下的热像仪图片;(B)在2.2 W/cm2功率的808 nm红外激光照射下不同浓度水凝胶的升温曲线;(C)10% Au@HNTs-chitin水凝胶在不同功率的808 nm激光照射下的升温曲线;(D)在808 nm红外激光循环照射下10% Au@HNTs-chitin水凝胶的温度变化曲线。
图5 (A)小鼠止血模型示意图;(B)小鼠尾部不同时间点出血图片;(C)小鼠尾部止血时间和出血量柱状图;(D)不同敷料作用下小鼠肝脏出血图片;(E)小鼠肝脏止血时间和出血量柱状图。
图6 (A)小鼠伤口感染模型示意图;(B)小鼠伤口随时间的变化图片和感染12小时后伤口组织中的细菌照片;(C)不同组的伤口面积变化统计图;(D)感染伤口组织液中细菌的OD值;(E)组织液涂板后细菌的数量统计图;(F)感染后第7天小鼠伤口组织的马森染色切片图。
论文全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452199X22002560
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